利索能及
我要发布
收藏
专利号: 201911129820X
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种用于确定温度敏感区间分段建模点的方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:获取在全年范围内按环境温度从低到高排序的M批次机床主要热源处的温度增量测量值和机床主轴的热变形量测量值;

步骤2:筛选每一批次的温度增量测量值和热变形量测量值以分别作为温度变量和热误差因变量,根据每一批次筛选出来的数据相应建立每一批次机床热误差预测模型;

步骤3:求取所述每一批次机床热误差预测模型分别对M批次温度变量的热变形量预测值,从而得到M×M热变形量预测矩阵;

步骤4:根据热变形量预测值与热变形量测量值的差异获得大小为M×M的预测残余标准差矩阵;

步骤5:根据预测残余标准差矩阵绘制预测残余标准差变化趋势图:横轴表示批次,横轴两端的纵轴分别表示预测残余标准差和温度;在预测残余标准差变化趋势图中找到温度敏感区间,所述温度敏感区间是指预测残余标准差发生跳变时所对应的环境温度区间;

步骤6:在温度敏感区间内选择温度敏感区间分段点;

温度敏感区间分段点按如下方式选取:

验证每一批次预测模型对M批次数据预测精度组成的数列所属的概率分布类型,并获取相应的标准差σ;每一批次预测模型对M批次数据预测精度是指预测残余标准差SDvk;通过

3σ原则标记每一批数据潜在的温度敏感区间分段点;当所有M批次数据依次完成了标记潜在温度敏感区间分段点,根据工程需要选取阈值得到最终的温度敏感区间分段点。

2.根据权利要求1所述的用于确定温度敏感区间分段建模点的方法,其特征在于,步骤

2中采用线性相关系数法从温度测量值中筛选出温度变量。

3.根据权利要求1所述的确定温度敏感区间分段建模点的方法,其特征在于,预测残余标准差的计算公式如下:式中,SDvk表示第v批次机床热误差预测模型对第k批次热变形量测量值的预测残余标准差,v=1,2,...,M,k=1,2,...,M;M为获取的数据批次数,M的取值应保证获取M批次数据时的环境温度变化的并集能基本覆盖全年温度变化范围,M不小于1;Skjq表示第k批次热变形量测量值中的j轴方向的第q个采样测量值,q=1,2,...,t,t表示采样总次数,j=X,Y和/或Z轴; 表示与Skjq对应的第v批次机床热误差预测模型对第k批次温度变量的热变形量预测值。

4.根据权利要求1所述的用于确定温度敏感区间分段建模点的方法,其特征在于,按如下方式获取标准差:选择第k批次数据,k=1,...,M进行单样本的K-S检验,判断其是否符合正态分布;若符合正态分布,进行单个正态总体的方差的置信区间参数检验,获得标准差σ,若服从其他分布,则进行单个其他分布总体的方差的置信区间参数检验,获得标准差σ。

5.一种用于确定温度敏感区间分段建模点的系统,其特征在于,包括数据采集系统与计算机,所述计算机内配置有温度敏感区间分段建模点计算程序,并按照权利要求1中步骤

1至步骤6进行;所述数据采集系统包括红外热成像仪、温度传感器组和电涡流位移传感器;

红外热成像仪,用以对机床做热成像图,获得机床的温度彩图特征;根据热成像仪显示的温度彩图特征,能够人工标记机床的热源区域;温差传感器组,在人工标记机床的热源区域处与布置机床所处的环境处分别设置;其中,设置在人工标记机床的热源区域处的温度传感器,用以采集对应的机床热源区域的温度;设置在机床所处的环境中的温度传感器,用以测量环境温度变化;电涡流位移传感器,设置在机床主轴的X向、Y向、和/或Z向,获取机床主轴相对于工作台的热变形量。